www.kn34pc.com
http://www.kn34pc.com/forums/

VFO на Si5351 - схеми и реализация
http://www.kn34pc.com/forums/viewtopic.php?f=66&t=919
Страница 1 от 7

Автор:  LZ2WSG [ 24 Апр 2017, 18:34 ]
Заглавие:  VFO на Si5351 - схеми и реализация

От няколко месеца експериментирам с VFO на ИС Si5351. Имам готов модул, но искам в конструкциите почти всичко да е самоделно: част от удоволствието си е :wink: . Направих си тестово модулче с наличните компоненти:

ИС Si5351, 2 полеви транзистора 2N7002 (5V/3,3V I2C конвертор на ниво), smd кварцов резонатор 27 MHz, стабилизлатор 3,3V с ИС AМS1117-ADJ.
Прикачени файлове:
si5351_module.gif
si5351_module.gif [ 40.13 KiB | Прегледано 6407 пъти ]

Прикачени файлове:
lz2wsg_si5351_module_dsc03474.jpg
lz2wsg_si5351_module_dsc03474.jpg [ 560.88 KiB | Прегледано 6629 пъти ]

За стабилизатора с AМS1117-ADJ писах в друга тема, но VFO засега остана с тази ИС. При 5V входно напрежение и внимателно отношение към схемата (без къси съединения) би трябвало да работи добре и задълго.

Транслаторът на ниво за I2C шината с 2N7002 работи нормално, дори на 400 kHz. Транзисторите са с надписи 702, k72 и са от дефектирали дънни платки.

Si5351 е с щемпел A3BR 405. Много противоречива информация има в интернет за "работещи" и "неработещи" ИС и за маркировките им. Моята ИС работи и с 25 MHz сварц, и с 27 MHz, и с Fpll max 900 MHz.

Кварцовият резонатор е свален от някаква техника. Нормална температурна стабилност (не се интересувам от цифрови видове работа).

Управление: Arduino, Si5351 библиотека на Etherkit.

Тествах за работоспособност Si модула със SDR RTL2822 приемник от 100 kHz до 200 MHz. В момента използвам модула като VFO в любителски трансивър (само за VFO, а BFO е с кварцов генератор).

Отправни точки за коментар:
- стабилизатор 3,3V: варианти, шумове и др.
- кварцов резонатор: модели, варианти, фазови шумове и др.
- Si5351: параметри, доставчици, надписи и др.
- управление, библиотеки и др.
- допълнителни модули (термостат, буфери, филтри) и др.

Много положителни моменти виждам в работата на Si5351, а негативни - почти не :). Допада ми. Не държа на специални параметри, но темите относно недостатъците, предимствата и реализацията са интересни.

Автор:  LZ2WSG [ 24 Апр 2017, 18:36 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

При експериментите си с кварцове в метален корпус HC-49S имах няколко неприятни момента с "блуждаещ сигнал насам-натам" (особено забележимо при приемане на телеграфни сигнали!). От 9 бр. 3 броя малкки метални кварцове прилично "чуруликаха". Затова съм се спрял на такива в smd корпуси.

AN551 на Silicon Labs (CRYSTAL SELECTION GUIDE FOR Si5350/51 DEVICES) дава насоки:
"... Crystals packaged in an HC-49 metal can are not recommended for use with the Si5350/51 ..."

За направата на друго модулче си набавих четири вида кварцови резонатори в smd корпуси:
EPSON - X1E0000210132 TSX-3225 25 MHZ
EPSON - X1E0000210152 TSX-3225 27 MHZ
QKT-3225SMD 25.0000MHz QKT-3225SMD
SJK6G-25.000 XG(6x3.5)

Кой кварцов резонатор да използвам за направата на друго модулче за QRP? С измерването на параметрите при мен няма да се плучи: нямам такава техника :), а и подмяната на компоненти в 3,2 мм на 2,5 мм корпуси не ми е от най-приятното занимание - ще ми се от първия път да се получи поне с избора на кварцовия кристал.

Автор:  lz4ge [ 24 Апр 2017, 19:04 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Питай LZ2PD - той е копал на тая тема Low Current Flexible si5351-based Digital VFO

В краен случай загуби си един ден да четеш руснаците.. Синтезатор за полчаса

Това ми е направило добро впечатление само дето нямам чаркове и usb програматор... Синтезатор частоты на Si5351 (для КВ трансивера)

Автор:  selfy [ 24 Апр 2017, 23:59 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Хубава тема. Относно опорния кварц на Si5351... в документацията изрично пише, че тия в не-smd корпус въобще не са подходящи :lol: Ама виж, че при теб е проработило добре. Аз смятам да се насоча към smd TXCO генератор за по-сериозни проекти. Мисля, че има достъпни EPSON-и с 2.5ppm стабилност на цена под 5 Евро 8)

ПП: ааа, чак сега виждам, че кварца ти въoбще не е PTH :wink:

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 00:59 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Малко встрани от темата, но:
lz4ge написа:
Това ми е направило добро впечатление само дето нямам чаркове и usb програматор...

Точно последните няколко дни съм се заиграрал със STM32F103C8T платчица. Има я при китайците за по 2, 3 долара заедно с доставката. Може да се програмира през средата на Ардуино, но част от библиотеките и кодът за "стандартното" Arduino Nano трябва да се пренапишат/променят (или както казват програмистите: да се "портират"). Необходимо е да се зареди bootloader, но това може да стане през серийният интерфейс на чипа, ако човек разполага с USB към USART конвертор*.
Прикачени файлове:
stm32f103c8t6_pinout_voltage01.png
stm32f103c8t6_pinout_voltage01.png [ 663.64 KiB | Прегледано 6976 пъти ]

STM32F103 е много по-мощен и бърз 32 битов ARM-3 процесор. Разполага с повече памет (ех, няма EEPROM), по-богата периферия и малко повече IO крачета. За повечето дребни проекти е излишно разхищение на ресурси, но е много подходящ за управление на по-големи и цветни дисплеи, особено с оглед на ниската му цена! Имам идеята да го използвам за по-сериозен проект за управление на DIY трансивър с TFT дисплей.

ПП: Ха, даже има препратка към kn34pc :mrgreen:
https://www.youtube.com/watch?v=4UmF3vkFTFA
_______
*)Тези платчици също ги има при китайците за дребни стотинки. Може човек да си ги направи и сам с чип на FTDI, ако му се борави със smd чарколяк в корпус SSOP. За мен, лично, комфортният минимум, който не ми разваля кефя от хобито са корпуси 0806 и SOP :D

Автор:  LZ2WSG [ 25 Апр 2017, 12:13 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Със старичкия си 60 MHz осцилоскоп TRIO със сонда 1:10 свалих за експеримента изходните напрежения на CLK0.

За примерна изходна честота 5 MHz данните са такива:

товар 100 Ohm
по подразбиране: 2MA
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_2MA); 2.0 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 1.0V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_4MA); 3.5 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 1.7V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_6MA); 4.2 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 2.1V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_8MA); 4.6 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 2.3V

товар 50 Ohm
по подразбиране: 2MA
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_2MA); 2.0 деления, обхват 20 mV, Uo p-p = 0.5V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_4MA); 5.0 деления, обхват 20 mV, Uo p-p = 1.0V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_6MA); 2.8 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 1.4V
si5351.drive_strength(SI5351_CLK0, SI5351_DRIVE_8MA); 3.4 деления, обхват 50 mV, Uo p-p = 1.7V

Изходният импеданс според съхраненият ми пдф е 50 Ohm.
На 50 Ohm платото лекичко накъдряше, a на 100 ома всичко беше ОК.

До днес ... отварям pdf от интернет да проверя за други данни. Погледът ми падна точно върху изходния импеданс: 85 Ohm :smt024
Прикачени файлове:
zout_si5351_1.jpg
zout_si5351_1.jpg [ 108.33 KiB | Прегледано 6958 пъти ]

Прикачени файлове:
zout_si5351_2.jpg
zout_si5351_2.jpg [ 113.57 KiB | Прегледано 6958 пъти ]

В един pdf е 50 ... в друг pdf е 85 ... :roll:

Прикачени файлове:
si5351.zip [1000.09 KiB]
905 пъти

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 12:27 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

LZ2WSG написа:
В един pdf е 50 ... в друг pdf е 85 ...

Ами даже от картинките се вижда, че двата документа са с различна редакция, като на всичкото отгоре редакция 0.95 е обозначена като "preliminary" 8) В момента на официалната страница на производителя е достъпна версия 1.00, но не съм търсил дали има errata към нея.

Възможно е да не са измерили изходния импеданс като хората в началото; да са допуснали печатна грешка... или просто да са решили да поизлъжат в "нормалната" редакция на документа :mrgreen:

Автор:  LZ2WSG [ 25 Апр 2017, 12:49 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Тъй, но по-старият документ по този параметър за мен е по-вярен :)
Всяко нещо ще да е предпоследно. Вкл. pdf-и чета с едно око, другото е премрежено ... и си имам едно наум :wink

С 50 Ohm чипчето се натовари: това мога да го измеря, но има много параметри, които не са така пряко видими. Тях трябва на първо време да ги приема за истина.
---
От сериозен дистрибутор съм вземал друг чип Si5351. Предстои решаване на поредната загадка с I2C адреса, но предварително съм се подготвил ако има изненади :)

С информацията, споделената от колеги, може да се съкрати пътят до истината:

YO4HFU, PLL SI5351A - Arduino ATMEGA328
LZ1ZP, Si5351 from Farnell
m0xpd's 'Shack Nasties', Dodgy Si5351s

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 13:42 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

LZ2WSG написа:
С информацията, споделената от колеги, може да се съкрати пътят до истината:
LZ1ZP, Si5351 from Farnell

Хихи, ами платката която ползвам за Si5351 е точно от Жоро (LZ1ZP). Докато чаках да пусне и насити нова партида с платки, си бях взел чипове точно от Farnell, за да си играя с тях, като ги монтирам на преходни корпуси. Една вечер Жоро ми писа, че платките ще се забяват, защото има проблем с подкарването на чиповете.

Тъй като и неговите били поръчка от Farnell, то веднага се усъмних, че са заводско-препрограмирани и е много вероятно вече да са с друг I2C адрес. На страницата на Farnell нямаше никаква допълнителна информация. Добре, че беше страницата на digikey, та там да качат и документация за конкретния* поръчков чип:
Si351A Datasheet Addendum

Тъй като мен ме домързя да запоявам Si-тата на преходен корпус, посъветвах Жоро да пробва да промени I2C адреса на 0x62 "на ръка" в хедър файла на Etherkit-ската библиотека. След няколко дни ми писа, че е станало, но въреки това е пуснал нова поръчка за "чисти" чипове.

Междувременно писах на Джейсън (NT7S) и го помолих да добави възможност да се променя I2C адреса на чипа програмно, още при инициализацията, защото хич не е хубаво да се "ровичка" в кода на самата библиотека. Той каза, че това е разумно и лесно и го добави като възможност във версия 2.0.4 8) За да е съместим кодът със старите версии, то ако няма изрично посочен I2C адрес се използва по подразбиране 0x60.

Ех, оказа се, че това радиолюбителите сме били голяма "мафия" :smt044
_______
*) честотите за които е препрограмиран Farnell-ския чип, са точно за ТГ в аудио приложения, защото са кратни на 44.1kHz и 48.0kHz. Даже веднага ми светна лампата, че са правени за XMOS USB to I2S конвертори:
xCORE-AUDIO HiRes-2 DAC/HPA Reference Platform Hardware Manual

Автор:  LZ2WSG [ 25 Апр 2017, 14:01 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Все още не съм експериментирал с два сигнала от един чип: за VFO и за BFO. Информацията е противоречива. При едни всичко е ОК, при други си вляят.

На едно QRP по блок-схема на "Радио-76" превклчювам двата генератора с 74HC4053 и някак си работи, не си пречат. Би трябвало и двата генератора в Si да функционират нормално там.

Мисля си за I2C адресите 0x60 и 0x62 и ми хрумна вариант:
На "голямото радио" ако възникне проблем, породен от недостатъчна развръзка на генераторите, мога да закача две ИС Si5351 - едната за VFO, другата - за BFO. Първата, закупена "от там", другата - закупена "от другаде" ... :D

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 14:28 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

Имам идея да си направя собствена платка за Si5351, но все не намирам достатъчно мотивация да седна да понауча малко Altium-ски трикове... Та идеята ми е, да развържа захранването на драйверната част на чипа от основното захранване (крачета 1 и 7) с LC верига и или NFM (нещо като smd проходен кондензатор). Смятам, че би имало подобрение, въпреки че надали ще повлияе на crosstalk-а между отделните изходи :(

LZ2WSG написа:
мога да закача две ИС Si5351 - едната за VFO, другата - за BFO. Първата, закупена "от там", другата - закупена "от другаде" ...

И аз си го мислих това, но се отказах, защото Farnell-ските чипове ще започнат да генерират на "странните" честоти в началото преди да ги инициализираш от микроконтролера. Други варианти са:
1. Използването на STM32F103, защото той разполага с два отделни I2C канала;
2. Управляване на Si-то за BFO с "бавен" софтуерен I2C (т.е. да си правиш протокола "на ръка", като мърдаш някой пинове)

И двата варианта ще изискват пренаписване на библиотеките за Si5351 :smt024

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 14:44 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

LZ2WSG написа:
Все още не съм експериментирал с два сигнала от един чип: за VFO и за BFO. Информацията е противоречива. При едни всичко е ОК, при други си вляят.

Ще се радвам да споделиш мнение след като пробваш. Аз мога да го направя за минути, но с моята анти-антена и недовършен трансивър, се опясявам, че няма да успея да дам адекватна оценка :?

С радост бих изринал кварцовото BFO, ако с 2-рия клок от Si-то стане добре. Предпоставка за добрият резултат е да се "разхвърлят" двата ТГ на двата отделни PLL-a 8)

Автор:  LZ2WSG [ 25 Апр 2017, 14:53 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

selfy написа:
... Ще се радвам да споделиш мнение след като пробваш ...

Това с пробата може бъзо да стане още довечера. Към BFO ще останат малко вериги закачени (не ми се разпояват компоненти) и ще разчитам на ниския импеданс на Si5351.

Блок "Междинна честота", IF 9 MHz, (BFO Out) като вход и (BFO On/Off), откачен от GND
LZ2WSG, Седемобхватен SSB/CW трансивър, Блок "Междинна честота", IF 9 MHz

selfy написа:
... Предпоставка за добрият резултат е да се "разхвърлят" двата ТГ на двата отделни PLL-a ...

VFO е CLK0, CLK2 ще е BFO.

Два отделни PLL-a, така?
si5351.set_ms_source(SI5351_CLK0, SI5351_PLLА);
si5351.set_ms_source(SI5351_CLK2, SI5351_PLLB);

Автор:  selfy [ 25 Апр 2017, 15:19 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

LZ2WSG написа:
Два отделни PLL-a, така?
si5351.set_ms_source(SI5351_CLK0, SI5351_PLLА);
si5351.set_ms_source(SI5351_CLK2, SI5351_PLLB);

Да! Гледам, изпреварил си ме с отговора. Уви, не съм го тествал все още 8)

ПП: според мен 1-вият ред е излишен, защото CLK0 по подразбиране използва PLLA но е добре да си седи "против уроки" :D

ППП: Имаш кирилица в кода: PLLА ;)

Автор:  LZ2WSG [ 25 Апр 2017, 18:30 ]
Заглавие:  Re: VFO на Si5351 - схеми и реализация

VFO на CLK0, BFO на CLK2, в един чип Si5351:
---
Приемник без антена:

Със свързан генератор към втория смесител, стрелката на S-метъра стои на S = 59+5 :smt003

При прекъсат кабел към втория смесител, стрелката на S-метъра стои на S = 7 :smt003

При закъсяване във втория случай на изхода на първия смесител (вход на МЧ платка преди КФ), показанието е S = 0.

При спиране на генератора от програмния код, с включен кварцов генератор за BFO на платката, показанието е S = 0.

(Сигналът за хетеродина се смесва с BFO, минава си през първи балансен смесител (затихва си колкото му е баланса) и си се усилва в МЧУ като нормална станция за прослушване, звук няма как да излезе (смесва се със себе си). S-метърът само си реагира.).
---
За 100 kHz през 50 Hz прослушване, примерно 15 малки просвирвания и 1 голямо.
---
Не мога да си позная приемника :smt075
Няма да го бъде засега VFO и BFO от един чип Si5351, поне не в тази конфигурация към "голямото" ми радио с АРУ по МЧ. :smt005

PS с преместване на маси насам-натам успях да сваля нивата с 2 S-единици, ефирът се чува, но ми е притъпено усилването от напомпеното АРУ.

Страница 1 от 7 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/